hardware


βιοτεχνολογία και ανοιχτό hardware ένα βήμα παραπέρα… 2

OpenPCR PCR machine thermal cyclerΠέρσι τέτοιο καιρό περίπου είχα αναφερθεί στο OpenPCR. Για να ανακεφαλαιώσουμε το OpenPCR είναι ένα μηχάνημα που μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην εξέταση PCR ή Polymerase Chain Reaction ή αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης. Η χρησιμότητα της PCR στην καθημερινότητα μας εντοπίζεται στην ταυτοποίηση του DNA γενετικών ασθενειών, ιώσεων ή μικροβιακών λοιμώξεων ακόμη προσώπων και καθώς και ειδών.

Αν και ως μέθοδος θεωρείται σχετικά απλή (θεωρητικά μπορεί κάποιος να κάνει PCR στην κουζίνα του) αλλά δεν παύει να είναι αρκετά δύσκολο. Όπως είναι εύκολο να καταλάβει κανείς από την ευρύτητα και την σοβαρότητα των εφαρμογών της PCR πλέον έχουν οδηγήσει στην δημιουργία ειδικών συσκευών που αναλαμβάνουν να διατηρήσουν τις σωστές θερμοκρασίες ώστε να γίνει ο πολυμερισμός.

Αυτή ακριβώς την δουλειά αναλαμβάνει να κάνει το OpenPCR, με κόστος 512 δολάρια το καθένα το OpenPCR καταφέρνει να είναι η πρώτη εμπορικά και πλέον επίσημα διατιθέμενη συσκευή με τόσο χαμηλή τιμή (αντίστοιχες συσκευές κοστίζουν μερικές χιλιάδες ευρώ) η συσκευή βασίζεται στην πλατφόρμα του Arduino, και τα σχέδια για να την φτιάξετε υπάρχουν στο site του OpenPCR αλλά μπορείτε να αγοράσετε το Kit από το site του OpenPCR. Όσο αφορά την άδεια για το hardware και το software της συσκευής από ότι μου είπε ο Tito Jankowski (συνδημιουργός της συσκευής) δεν έχουν ακόμη πάρει τελική απόφαση για το τι άδεια θα επιλεγεί καθώς μέχρι και την τελευταία στιγμή η προσπάθεια των δημιουργών ήταν στην τελειοποίηση της συσκευής.

To επόμενο στάδιο για να πούμε ότι θα κάνουμε δουλειά είναι η ηλεκτροφόρηση (η διαδικασία που έχει σαν αποτέλεσμα αυτές κάτι σαν την φωτό που φαίνεται δίπλα), στην περίπτωση αυτή θέλουμε να περάσουμε ρεύμα από το διάλυμα μας προκειμένου να έχουμε το θεμιτό αποτέλεσμα.

Βέβαια και σε αυτή την περίπτωση υπάρχει ένα ανοιχτό project για την δουλειά αυτή, καθώς η Pearl Biotech μπήκε στην διαδικασία σχεδίασης ενός κουτιού για Gel ηλεκτροφόρησης που έχει σκοπό να λύσει τα χέρια όποιο προσπαθεί να εφαρμόσει αυτή την μέθοδο.  Τα σχέδια για το εν λόγω προϊών είναι κάτω από την άδεια Creative Commons-Attribution-Share Alike. Αλλά μπορείτε να το αγοράστε και σε kit από την εταιρεία με κόστος 249$ ή έτοιμο στα 499$

Θα μπορούσαν αυτού του είδους οι συσκευές να φέρουν σημαντικές αλλαγές στην καθημερινότητα μας; Ίσως όχι, τα νοσοκομεία μιας χώρας σαν την Ελλάδα συχνά διαθέτουν πανάκριβα μηχανήματα και εξειδικευμένο προσωπικό που κάνουν PCR με επιιστημονικό τρόπο, με μεγαλύτερη ταχύτητα και αξιοπιστία. Από την άλλη όμως και νομίζω ότι εκεί αξίζει να κάνουμε μια κουβέντα, τέτοιου είδους συσκευές είναι δύσκολο να υπάρχουν στα σχολεία μας, Το κόστος μιας εμπορικής PCR συσκευής (πλην των μεταχειρισμένων) είναι μάλλον απαγορευτικό για την εγκατάσταση τέτοιων συσκευών στα εργαστήρια τεχνικών σχολών. Από την άλλη ακριβώς επειδή τα σχέδια διατίθεται στο διαδίκτυο θεωρητικά μια μεγάλη οργανωμένη παραγγελία θα μπορούσε να ρίξει ακόμη περισσότερο τις τιμές και γιατί όχι να φέρει παραγωγή σε μικρές μονάδες στο τόπο μας.

Θα μπορούσαμε ίσως στο μέλλον να δούμε το κόστος λειτουργίας ενός βιολογικού εργαστηρίου να μειώνεται σε μεγάλο βαθμό ακριβώς λόγω τις εξάπλωσης τέτοιων τεχνολογιών; Εδώ επιτρέψτε μου να αμφιβάλω, ειδικά όταν πρόκειται για εργαστήρια ερευνητικής ή κλινικής πράξης. Όσο και αν φαίνεται περίεργο παρά το σχετικά υψηλό κόστος ορισμένων συσκευών ένας από τους κύριους παράγοντες κόστους σε ένα τέτοιο εργαστήριο ειδικά όταν κάνει δεκάδες (για να μην πω εκατοντάδες) εξετάσεις την ημέρα είναι τα αντιδραστήρια, τα αναλώσιμα, ακόμη και αυτά τα περίεργα σωληνάκια που τραβάνε και ρίχνουν δείγματα κοστίζουν πολλά χρήματα.

Σαφώς, η χαρά της δημιουργίας και της ανακάλυψης (και το χαμηλό κόστος) προσφέρονται για την χρήση από ερασιτέχνες επιστήμονες, από σχολεία και από μικρά εργαστήρια και το γεγονός ότι προσφέρεται ως kit αν και ίσως ακούγεται για κάποιους σαν αρνητικό σε κάποιους άλλους είναι μια ακόμη ευκαιρία για να μάθουν δύο-τρία πράγματα παραπάνω για το πως λειτουργούν αυτές οι συσκευές.

 


μετά την ανάπτυξη του web και τον LΗC, το CERN μας φέρνει ανοιχτό hardware

The Large Hadron Collider/ATLAS at CERNΤο CERN πιθανότατα το έχετε ακουστά, αν όχι επιγραμματικά να πρέπει να αναφέρουμε ότι το CERN είναι ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Πυρηνικής Έρευνας και μετά από χρόνια ερευνών σε διάφορους επιστημονικούς τομείς το CERN έχει γίνει κέντρο αναφοράς όχι μόνο για τους Ευρωπαίους επιστήμονες αλλά για επιστήμονες από όλο το κόσμο στο τομέα της σωματιδιακής φυσικής και της πληροφορικής δύο χαρακτηριστικά παραδείγματα είναι το Word Wide Web με την ονομασία ENQUIRE από τον Tim Berners-Lee και τον Robert Cailliau και οι φυσικοί του έχουν αναπτύξει μια σειρά επιταχυντών σωματιδίων που η χρήση τους συνεισφέρει τα μέγιστα στην σωματιδιακή φυσική, με τελευταίο (και περισσότερο γνωστό) επίτευγμα  τον Large Hadron Collider.

Εδώ και αρκετό χρονικό διάστημα το CERN διατηρεί το δικό του αποθετήριο hardware ανοιχτού κώδικα εδώ και αρκετό καιρό. Όμως για μια ακόμη φορά το CERN πήρε μια νέα πρωτοβουλία για την δημιουργία μιας νέας άδεια ανοιχτού κώδικα για hardware. Η άδεια αυτή πλέον είναι γνωστή ως CERN Open Hardware License. Είναι τόσο σημαντικό το ανοιχτού κώδικα hardware όπως είναι ας που το world wide web; Θα φέρει μια ανάλογη επανάσταση στο τρόπο ζωής και στην οικονομία όπως το word wide web;

Προσωπικά πιστεύω ότι αν και δεν μπορούμε να γνωρίζουμε, εκ των προτέρων τι αντίκτυπο θα έχει το open hardware, ωστόσο από την άλλη πιστεύω ότι δεν μπορούμε να το αγνοήσουμε. Είναι χαρακτηριστικό το παράδειγμα τεράστιων εταιρειών όπως η Google και  η Accenture που επενδύουν με τον ένα ή τον άλλο τρόπο στο ανοιχτού κώδικα hardware. Εάν έχετε στα σκαριά κάποιο project ανοιχτού hardware η OHL είναι αρκετά γενική και ίσως μπορεί να καλύψει τις ανάγκες σας.


Αndroid + Αrduino = έξυπνες συσκευές παντού; 1

Στο Google I/O Summit (όπου I/O βγαίνει από το input/output δηλαδή είσοδος/έξοδος δεδομένων) ανακοινώθηκε μεταξύ ένα σωρό άλλων πραγμάτων όπως το Chromebook (laptop που θα τρέχουν το ChromeOS, το οποίο μπορείτε να δείτε πάνω-κάτω πως δουλεύει τα ωραιότατα builds που έχει φτιάξει ο Hexxeh χρησιμοποιώντας ένα USB ), την νεώτερη έκδοση (3.1) του Android SDK  και ένα νέο στοιχείο την πλατφόρμας Android που μάλιστα είναι (backported δηλαδή συμβατό με την έκδοση Android 2.3.4) την υποστήριξη Android Open Accessory.

Τι είναι είναι όμως αυτό το Android Open Accessory και γιατί είναι σημαντικό για το την πλατφόρμα του Android, και που κολλάει το Arduino; Λοιπόν ας τα πάρουμε ένα ένα με την σειρά για να βγάλουμε άκρη. Μέχρι πρόσφατα, όταν είχατε ένα κινητό Android ουσιαστικά δεν μπορούσατε να χρησιμοποιήστε παρά ελάχιστα το USB σας. Οι πιο συνηθισμένες επιλογές που είχατε ήταν να το χρησιμοποιήστε το κινητό σας ως συσκευή εξωτερικής αποθήκευσης είτε σε ορισμένες περιπτώσεις ως τρόπο για να έχετε internet στο υπολογιστή σας. Αλλά το κινητό σας δεν είχε τρόπο να αρχίζει επικοινωνία προς μια άλλη συσκευή USB και να την ελέγξετε.

Τώρα με το Android Open Accessory δίνεται η δυνατότητα στο κινητό σας να βλέπει συσκευές σχεδιασμένες ειδικά για το Android Open Accessory με ένα απλό πρωτόκολλο επικοινωνίας.  Ενώ στο μέλλον θα έχουμε την δυνατότητα επικοινωνίας και μέσω Bluetooth. Ωραία! Θα μου πείτε αλλά το πρώτο πράγμα που θα σκεφτείτε είναι ο μπελάς για το πως θα φτιαχτούν τέτοιου είδους συσκευές σωστά; Εδώ έρχεται το Arduino! Βλέπετε μπορεί όπως πολύς κόσμος εκεί έξω μπορεί να γκρινιάζει ορισμένες φορές για το πόσο υπερβολικό είναι να χρησιμοποιεί κανείς την πλατφόρμα ηλεκτρονικών Arduino για να κάνει απλά πράγματα. Όμως το Arduino έχει ένα βασικό ατού, είναι ότι πρέπει για την ανάπτυξη πρωτοτύπων και δοκιμαστικών συσκευών. Ειδικά με την χρήση shields μπορείς κανείς να προσθέσει μια πλειάδα από έτοιμα προς χρήση κυκλώματα (λες και είναι τουβλάκια) lego από την άλλη το Arduino έχει μια σαφώς πολύ εύκολη γλώσσα προγραμματισμού (από την Assebly που συνήθως χρειάζεται για να προγραμματίσει κανείς ένα μικροελεγκτή).

Τι κάνει λοιπόν η Google, προσφέρει το Android Open Accessory Development Kit ή ADK. Μια υλοποίηση του Arduino (είδατε τι καλό που είναι όταν μια πλατφόρμα είναι ανοιχτό hardware) που υποστηρίζει το Android Open Accesory. Φυσικά μπορείτε να κατεβάστε το απαραίτητο λογισμικό ώστε να λειτουργήσει στο ίδιο πακέτο θα βρείτε και τα σχέδια για το hardware αν μπορείτε και θέλετε να τα φτιάξτε μόνοι σας (ανοιχτό hardware λέμε όχι αστεία) φυσικά υπάρχει η δυνατότητα να τα αγοράστε. (Κοστίζει γύρω στα 275 euros και φτιάχνεται στην Ιαπωνία)

Επειδή φυσικά το Arduino είναι μεγαλούτσικο, ακριβούτσικο και γενικά δεν είναι ότι πρέπει για μαζική παραγωγή συσκευών υπάρχει και η δυνατότητα χρήσης μιας development board βασισμένης στο πολύ διαδεδομένο και μακράν φθηνότερο και μικρότερο microcontroler PIC με το οποίο μπορείτε να φτιάξτε πρωτότυπα που θα είναι πιο κοντά σε προϊόντα παραγωγής η οποία έχει μεν μικρότερο κόστος (γύρω στα 56 euros) που αν και δεν είναι βασισμένη στο ADK μπορείτε να την χρησιμοποιείστε για να φτιάξτε τα δικά σας Open Accessories.

Τα συγκεκριμένα στοιχεία είναι τα απαραίτητα για να δούμε μια ολόκληρο σειρά από νέου τύπου συσκευές (open accessories) που θα επικοινωνούν με συσκευές Android (και επειδή τελικά το πρωτόκολλο του Android Open Accessory είναι ανοιχτό και τεκμηριωμένο σε βάθος ίσως στο μέλλον δούμε και άλλου τύπου συσκευές με λειτουργικά εκτός του Android να επικοινωνούν με τέτοια μπλίμπλίκια). Δυνητικά η τεχνολογία αυτή έχει την δυνατότητα να δημιουργήσει μια νέα αγορά gadgets που μπορεί να μετατρέψει πλέον το κινητό τηλέφωνο μας ή το tablet μας σε ένα universal τηλεχειριστήριο.

Ένα από τα βασικά στοιχεία που μπορούν να επιδράσουν στην υιοθέτηση του Android Open Accesory είναι το γεγονός ότι τα απαραίτητα εργαλεία για την δημιουργία πρωτοτύπων συσκευών είναι όχι μόνο διαθέσιμα αλλά και ανοιχτά που σημαίνει ότι στο μέλλον μπορεί να δούμε ακόμη περισσότερα εργαλεία ανάπτυξης στο συγκεκριμένο πρωτόκολλο. Είμαστε κατά την γνώμη μου πολύ μακριά από το “έξυπνο” σπίτι που όλες οι συσκευές διαχειρίζονται και δίνουν δεδομένα στο κινητό μας τηλέφωνο όμως το γεγονός ότι πολλές από τις εταιρείες που φτιάχνουν συσκευές κινητής τηλεφωνίας που χρησιμοποιούν το Android είναι κατασκευαστές και άλλων ηλεκτρονικών με ονόματα όπως η Alcatel, η Haier, η Kyocera, η LG, η NEC, η Samsung, η Sharp, η Toshiba.

Δεν είναι η πρώτη φορά που έχουμε δει συνδυασμό των τεχνολογιών του Android και του Arduino σε πρωτότυπα, μόλις πριν λίγες ημέρες είχαμε αναφερθεί στο Paperphone, το εύκαμπτο smartphone που το λειτουργικό του σύστημα βασίζεται στο Android και χρησιμοποιεί το Arduino για την συλλογή δεδομένων. Ο συνδυασμός του Android και του Arduino ειδικά σε επίπεδο πρωτότυπου αποτελεί μια εξαιρετική λύση για την ανάπτυξη και το σχεδιασμό συσκευών τεχνολογίας που αξίζει να του ρίξουμε μια ματιά.


Kινητά με εύκαμπτη οθόνη, με ανοιχτό software και hardware 1

Τις προάλλες διάβαζα ένα άρθρο στην ηλεκτρονική έκδοση της Καθημερινής σχετικά με το PaperPhone ένα smartphone που o χρήστης μπορεί να ελέγχει το Interface του λυγίζοντας την εύκαμπτη οθόνη του ώστε να ελέγχει την συσκευή του. Tο PaperPhone είναι project του Human Media Lab της σχολής Πληροφορικής του Queen’s University του Τoronto. Έψαξα λίγα πράγματα παραπάνω για το εν λόγω σύστημα και βρήκα τα εξής ενδιαφέροντα πραγματάκια.. Εκεί βρήκα και το βιντεάκι θα βρείτε παρακάτω (αρκετά παρακάτω για την ακρίβεια). Ενώ υπήρχε συνεργασία από το Arizona State University.

Εν πρώτης το εν λόγω interface μου φάνηκε κάπως οικείο, μάλλον υπερβολικά οικείο και ο λόγος είναι προφανείς γιατί το PaperPhone τρέχει ως λειτουργικό σύστημα το Android. Στην φωτογραφία που απεικονίζεται φαίνεται ξεκάθαρα η έκδοση του Android (νομίζω ότι είναι η έκδοση Froyo αλλά δεν παίρνω και όρκο). Να το ανοιχτό software (ΟΚ κάποιοι θα πουν ότι τα περισσότερα κινητά έχουν πάνω τους κατά μεγάλο μέρος κλειστού κώδικα λογισμικό, και binary blobs και δεν συμμαζεύεται και έχουν δίκιο να τα λένε)

Φυσικά αν αυτό σταματούσε μέχρι εκεί θα έλεγα OK δεν ασχολούμαι άλλο με το όλο θέμα. Ψάχνοντας λίγο καλύτερα το site του Human Media Lab βρήκα αυτό το εξαιρετικό άρθρο (PDF) που έχει μια αρκετά ενδιαφέρουσα επιστημονική ανάλυση του πως έφτιαξαν αυτό το μαραφέτι. Διαβάζοντας σχετικά χαλαρά έπιασε το μάτι μου μια γενική ανάλυση του hardware του και εκεί νομίζω ότι είναι όλο το ζουμί.

Λοιπόν το πρωτότυπο του PaperPhone ουσιαστικά απαρτίζεται από τα εξής:

  • Ένα Bloodhound Flexible Diplay Center 3.7 ιντσών που αναπτύχθηκε από το Arizona State University
  • 5 εύκαμπτους αισθητήρες Flexpoint
  • Ένα E-Ink Βroadsheet Kit ΑΜ300 που προσφέρει η E-Ink για χρήση από hardware devolopers (το οποίο να προσθέσω ότι είναι πανάκριβο και νομίζω εκτός παραγωγής εκτός και αν έχετε μπάρμπα στην E-Ink)
  • Ένα Gumstix (επισημαίνω ότι τα περισσότερα expantion board του Gumstix είναι κάτω από άδεια Creative Commons) στο οποίο χαλαρά μπορεί κανείς μπορεί να εγκαταστήσει Android
  • Τα σήματα από τους αισθητήρες Flexpoint μαζεύονται με ένα Arduino (ναι καλά διαβάσατε Arduino το οποίο είναι και αυτό Creative Commons) με συχνότητα δειγματοληψίας 2οHz. (να και το ανοιχτό hardware)

Αν πιστεύετε ότι το PaperPhone είναι πλήρως ασύρματο  κάνετε λάθος, καθώς το Arduino και το Broadsheet συνδέονται με ένα laptop που αναλαμβάνει την επεξεργασία των σημάτων (ΟΚ είναι πρωτότυπο είπαμε μην περιμένετε και πάρα πολλά).

Η προσωπική μου άποψη (και τονίζω το προσωπική) είναι πως το ελεύθερο λογισμικό και το ανοιχτό hardware μπορούν να μας δώσουν την δυνατότητα να φτιάξουμε με πιο εύκολο και γρήγορο τρόπο πρωτότυπα για τις τεχνολογικές μας συσκεύες. Είτε πρόκειται για πανεπιστήμια είτε για εταιρείες (όπως είχαμε δει πριν χρόνια να κάνει η Accenture). Ακόμη και αν δεν είναι πάντα η λύση που θα επιλεχθούν για το τελικό προϊόν το ελεύθερο λογισμικό και το ανοιχτό hardware σίγουρα λύνουν τα χέρια όσων αναπτύσσουν τα πρωτότυπα.

Κλείνοντας θα αλλάξω το θέμα συζήτησης πλήρως αλλά δεν μπορούσα να μην το γράψω. Δεν ξέρω αν σαν πιτσιρίκια είχατε δει ποτέ “Αστυνόμο Σαΐνη” αν το βλέπατε και θυμάστε έστω και λίγο το story πιθανότατα θα θυμάστε και την Πέννυ, την ανιψιά του που είχε κείνο το εκπληκτικό διαδραστικό βιβλίο με το οποίο έσωζε κάθε τρεις και μια τον γκαφατζή θείο της.

Δεν ξέρω αν ποτέ δούμε κάτι σαν αυτό (το βιβλίο όχι την Πέννυ) στην καθημερινότητα μας, αλλά πολύ θα μου άρεσε. Αν τώρα η συγκεκριμένη τεχνολογία ήταν βασισμένη στο ελεύθερο λογισμικό και το ανοιχτό hardware τότε ακόμη καλύτερα.

Παρακάτω ακολουθεί video με το PaperPhone σε χρήση

(more…)


Ανοιχτού κώδικα αγροτεχνολογία στο TED 2

OSE_6805Πριν αρκετό καιρό στο είχα αναφερθεί στην ανοιχτού κώδικα αγροτεχνολογία. Μια προσπάθεια δημιουργίας τεχνολογιών και συστημάτων ανοιχτού κώδικα που θα μπορούσαν να υποστηρίξουν ολόκληρες κοινότητες.

Ο ιδρυτής του Open Source Ecology Marcin Jakubowski πρόσφατα έγινε TED Fellow και είχε την ευκαιρία να παρουσιάσει την ιδέα του σε όσους είχαν την τύχη να παρακολουθήσουν το φετινό συνέδριοv του  TED.  Και μέσα σε λιγότερο από 5 λεπτά παρουσιάζει το πως επιθυμεί να εφαρμόσει την λογική του ανοιχτού κώδικα και hardware προκειμένου για τους στόχους του. Ρίξτε μια ματιά στο βίντεο από την σύντομη αλλά περιεκτική ομιλία του παρακάτω…

(more…)